Analyse fonctionnelle d’espèces métagénomiques présélectionnées comme étant potentiellement prédictives de la progression de la NAFLD, pour une meilleure prise en charge médicale des patients – FunAMetaGen

La stéatose hépatique bénigne (Non Alcoholic Fatty Liver Disease / NAFLD) représente un spectre de maladies hépatiques comprenant la simple infiltration graisseuse dans les hépatocytes (stéatose), la présence de graisse associée à une inflammation (non-alcoholic steatohepatitis - NASH) et enfin la cirrhose en l’absence de consommation alcoolique excessive, d’infection virale ou d’autre cause identifiée. Du fait de sa prévalence importante et de ses conséquences néfastes sur la santé des personnes qui en sont atteintes, la NAFLD représente un problème de santé publique majeur. La maladie hépatique a été associée à des changements de composition du microbiote intestinal et des voies métaboliques dans lesquelles ce microbiote est impliqué et semble jouer un rôle dans l’exacerbation de cette maladie. Afin de permettre une description quantitative du microbiote intestinal et une mise en évidence de ses corrélations avec divers phénotypes, les trois partenaires impliqués dans le projet ont développé une plateforme de découverte de biomarqueurs s’appuyant sur les dernières technologies de séquençage haut débit. Dans ce cadre, diverses « espèces métagénomiques » (MetaGenomic Species, ou MGS,groupes de gènes prédits appartenir au même microorganisme, généralement une espèce bactérienne) ont été identifiées comme étant plus fréquemment associées à la stéatose bénigne et significativement moins abondantes dans les formes plus évoluées de la maladie (NASH). Un biomarqueur est en cours de développement sur la base de ces résultats. Le projet décrit a pour objectif l’identification des fonctions biologiques qui pourraient expliquer l’effet bénéfique potentiel de ces biomarqueurs, comme décrit récemment pour Faecalibacterium prausnitzii. La plupart des espèces bactériennes composant le microbiote intestinal ne pouvant être cultivées facilement au laboratoire, une stratégie innovante d’exploration sera développée. Des sondes spécifiques seront mises au point et utilisées en cytométrie en flux et tri cellulaire afin d’enrichir des fractions d’échantillons de selles en MGS « bénéfiques ». L’ADN total sera ensuite extrait à partir de ces fractions et sera utilisé pour la construction de banques de fragments métagénomiques afin de détecter des clones exprimant des fonctions d’intérêt. Des souris axéniques seront colonisées avec des microbiotes dérivés de patients identifiés comme étant enrichis ou au contraire appauvris en MGS d’intérêt, puis ces souris seront soumises à un régime riche en graisses et en fructose afin d’explorer l’effet des microbiotes installés sur l’apparition et l’évolution de la stéatose hépatique. Ce projet permettra à Enterome de valider le concept technologique sur lequel une grande partie de son développement repose. En effet, la démonstration d’un lien fonctionnel entre les MGS d’intérêt identifiées en séquençage shotgun haut débit et le développement et/ou le maintien de la maladie hépatique validera la pertinence de la métagénomique quantitative dans l’identification des biomarqueurs. Par ailleurs le projet générera de la propriété intellectuelle supplémentaire (nouveaux gènes d’intérets, nouvelles molécules) qui pourra être développée dans des projets ultérieurs. Les nouveaux outils techniques et les modèles animaux colonisés par les MGS d’intérêt pourront être utilisés dans des projets visant par exemple à isoler en culture les espèces bactériennes correspondant aux MGS d’intérêt. Cet ensemble constituera un acquis important dans un domaine de recherche très compétitif qui génère un intérêt important de la part des compagnies pharmaceutiques, supportant ainsi le développement international de la société Enterome avec ses partenaires académiques INRA-Micalis et INRA-Metagenopolis